Seperti yang lain di Alam Semesta, bintang semakin tua. Dalam tempoh akhir kehidupan mereka yang luar biasa ini, kira-kira 30% gergasi merah berjisim rendah menunjukkan kebolehubahan yang ingin tahu dalam kecerahan mereka yang masih belum dapat dijelaskan hingga hari ini. Tinjauan baru mengenai jenis gergasi merah ini mengesampingkan sebilangan besar penjelasan semasa yang dikemukakan, menjadikannya perlu untuk mencari teori baru untuk tingkah laku mereka.
Raksasa merah adalah pentas di akhir kehidupan bintang seperti Matahari ketika sebahagian besar bahan api yang menyatukan peleburan nuklear di inti bintang habis. Kekurangan tekanan cahaya yang dihasilkan melawan daya graviti menyebabkan bintang itu jatuh sendiri. Namun, ketika keruntuhan ini terjadi, ia akan memanaskan cengkerang hidrogen di sekitar inti yang cukup untuk menghidupkan semula peleburan, mengakibatkan meningkat dalam pelakuran nuklear yang menyebabkan bintang menjadi lebih besar kerana tekanan cahaya yang meningkat. Ini boleh menyebabkan bintang menjadi 1.000 hingga 10.000 kali lebih bercahaya.
Pemboleh ubah dalam output cahaya gergasi merah adalah semula jadi -mereka membengkak dan menyusut dalam corak yang konsisten, menghasilkan output cahaya yang lebih terang dan lebih malap. Namun demikian, terdapat perbezaan dalam kecerahan kira-kira sepertiga hingga setengah dari bintang-bintang ini yang berlaku dalam jangka masa yang lebih lama, hingga selang hingga lima tahun.
Disebut Long Secondary Period (LSP), perubahan kecerahan bintang berlaku dalam jangka masa yang lebih lama daripada denyutan tempoh yang lebih pendek. Perbezaan jangka panjang kecerahan ini tetap tidak dapat dijelaskan.
Kajian terperinci baru mengenai 58 gergasi merah berubah di awan Magellanic Besar oleh Peter Wood dan Christine Nicholls, kedua-duanya dari Sekolah Penyelidikan Astronomi dan Astrofizik di Universiti Nasional Australia, menunjukkan bahawa penjelasan yang dicadangkan mengenai kebolehubahan misteri ini kurang daripada yang diukur sifat bintang. Nicholls dan Wood menggunakan spektrograf FLAMES / GIRAFFE pada Teleskop Sangat Besar ESO, dan menggabungkan informasi dengan data dari teleskop lain seperti Teleskop Angkasa Spitzer.
Terdapat dua penjelasan utama mengenai fenomena tersebut: kehadiran objek pendamping kepada raksasa merah yang mengorbit sedemikian rupa untuk mengubah kecerahan mereka, atau adanya awan debu yang entah bagaimana menyekat cahaya yang datang dari bintang ke arah kita pada skala berkala.
Seorang pendamping binari kepada bintang-bintang akan mengubah orbitnya sedemikian rupa sehingga mereka akan mendekati dan surut dari sudut pandang Bumi, dan jika rakan itu melintas di depan bintang itu juga akan meredupkan aliran cahaya dari raksasa merah. Dalam kes pendamping binari, spektrum perubahan kecerahan di antara semua bintang ini agak serupa, yang bermaksud agar penjelasan ini berfungsi, semua raksasa merah yang menunjukkan variasi LSP harus mempunyai pendamping dengan ukuran yang serupa , kira-kira 0.09 kali jisim Matahari. Senario ini sangat tidak mungkin, memandangkan sebilangan besar bintang yang menunjukkan variasi kecerahan ini.
Kesan awan debu yang mungkin boleh menjadi penjelasan yang mungkin. Awan debu keadaan yang mengaburkan cahaya dari bintang sekali di orbit akan cukup redup untuk menerangkan fenomena tersebut. Kehadiran awan debu seperti itu akan terungkap oleh kelebihan cahaya yang datang dari bintang dalam spektrum inframerah pertengahan. Debu akan menyerap cahaya dari bintang, dan memancarkannya kembali dalam bentuk cahaya di kawasan inframerah pertengahan spektrum.
Pemerhatian bintang LSP menunjukkan tanda tangan inframerah pertengahan yang merupakan tanda habuk, tetapi hubungan antara keduanya tidak bermaksud bahawa debu menyebabkan variasi kecerahan. Mungkin bahawa debu adalah produk sampingan dari jisim yang dikeluarkan dari bintang itu sendiri, penyebabnya yang berkaitan dapat dikaitkan dengan perubahan kecerahan.
Apa pun penyebab ayunan kecerahan pada raksasa merah ini, ia menjadikannya mengeluarkan jisim dalam gumpalan besar atau dalam bentuk cakera yang mengembang. Jelas, pemerhatian lebih lanjut diperlukan untuk mengesan sebab fenomena ini.
Hasil pemerhatian yang dibuat oleh Nicholls dan Wood telah diterbitkan di Jurnal Astrofizik. Dua artikel yang menjelaskan penemuan mereka terdapat di Arxiv, di sini dan di sini.
Sumber: Kertas ESO, Arxiv
